物流与供应链管理 第七章 供应链综合计划.pptx

1、一.什么是综合计划问题二.综合计划策略利用三.线性模型制订综合计划四.信息技术在综合计划中的应用第七章 供应链综合计划第一节 什么是综合计划0400020006000800010000JanFebMarAprMayJun45005500700010000800060000200040006000800010000JanFebMarAprMayJun450040009000800040006000如何平衡供需?-综合计划(产能，劳动力，库存 )对总需求的预测代表公司总生产能力综合计划（aggregate planning)：在计划期内（通常318个月），根据每个时期的需求预测，决定每期的生产水平

2、、库存水平、产能水平（内部生产和外包）以及暂缓交货量等，以使该计划期内企业或供应链利润最大化。综合计划的目的：满足需求以实现利润最大化。它解决“公司怎样才能最好地利用现有设施”的问题。制定综合计划需要下列信息：计划期内（假定为T）每个时期t的需求预测Ft 生产成本：人工成本（正常上班时间的人工成本和加班人工成本(元/小时)）转包生产成本(元/小时或元/单位)产能变更成本（招聘或解聘工人成本(元/工人)或增减设备成本(元/机器)）单位产品所需的劳动力工时或机器台时库存持有成本（元/单位/时期）缺货或延期交货成本（元/单位/时期）限制条件：加班时间限制、解雇限制、可利用资金限制、缺货和延期交货的限

3、制、供应商引起的约束等正常上班时间、加班时间和转包生产量：用来确定员工数量和生产外包水平持有库存的数量：确定仓库容量和运营资金缺货或延期交付的数量：用来确定顾客服务水平雇用或解雇的工人数量：用来处理可能遇到的劳资纠纷机器产能的增加或减少：确定是否需要购买新的生产设备或闲置设备制定综合计划需要决策：传统上，综合计划大都聚焦于企业内部，很少被看成是供应链管理的一部分，然而综合计划却是一个重要的供应链管理问题。在供应链中尽可能大的范围内使参与各方共同拟定综合计划是十分重要的。计划者要进行如下基本权衡：产能Capacity（正常上班时间regular time、加班时间over time和转包subc

4、ontract）库存Inventory 延期交货Backlog或损失销售lost sales第二节 综合计划策略追逐策略(chase strategy)将产能作为杠杆 当需求变动时，通过改变设备产能或雇佣或解雇劳动力，使得生产水平和需求保持一致。在实践中，因为短时间内改变产能和劳动力是有难度的 当改变设备和劳动力代价比较高时，执行这种策略的成本会比较高，还会对员工的士气产生影响 追逐战略导致供应链库存水平降低，产能和员工数量变动水平增高 它适用于库存成本很高而改变机器产能和劳动力人数的成本很低的情况。劳动力或产能的时间柔性策略(Time flexibility from workforce o

5、r capacity strategy)将利用率作为杠杆（与前相比，不需要改变劳动力数量）当设备有剩余产能及劳动力有灵活时间（比如机器一天运转时间不足24小时），可以通过劳动力加班和灵活调整生产时间使生产与需求保持一致。它适用于库存成本很高或改变生产能力代价较小，且设备有剩余产能的情况。均衡策略(Level strategy)将库存作为杠杆机器和劳动力的产能都保持保持不变的产出率，生产和需求并不协调，要么根据未来需求预测提前建立库存，要么将旺季需求延期至淡季交货。这种策略的缺点是库存水平高，积压产品多。适用于库存成本或缺货成本相对较低的情况追逐策略劳动力或产能的时间柔性策略均衡策略混合策略第三

6、节 利用线性模型制定综合计划例：以“西红柿工具Red Tomato Tools”公司说明线性规划模型方法的应用公司的运营主要是将购进的原材料制造成多用途的园艺工具。由于生产线需要的设备和场地有限定，“红西红柿”公司的生产能力主要由劳动力人数决定。假设计划期为6个月。产品的需求季节性很强，旺季在春季。公司选择在旺季到来的时候增加工人，签定转包合同，在淡季建立库存，将延期交货订单登记入册，以后再将产品送达顾客。一个小规模的制造商 生产(装配)园艺工具所有的需求都能得到满足.园艺工具的需求有明显的季节性.Red Tomato ToolsRed Tomato公司的需求预测和费用数据生产线的生产能力主要

7、取决于工人工作总时数公司在转包合同、库存缺货或积压上没有什么限制公司以$40的单价销售其工具公司在1月初的库存为1000个工具，80名员工每月有20个工作日，每个工作日工作8小时根据劳动法规，工人每月加班不能超过10小时6月底没有缺货，而是至少有500个单位的库存量优化目标最小化成本最大化利润最小化库存水平最小化劳动力水平的该变量最小化加班时间最小化外包数量最小化生产率最小化机器调整次数最小化工厂和人员空闲时间最大化客户服务水平(1)定义决策变量Wt=t 月的员工数量,t=1,.,6Ht=t 月初新雇佣的员工数量,t=1,.,6Lt=t 月初解雇的员工数量,t=1,.,6Pt=t 月生产的产品

8、数量,t=1,.,6It=t 月末的库存水平,t=1,.,6St=t 月末的缺货或延期交货量,t=1,.,6Ct=t 月的转包数量,t=1,.,6Ot=t 月的加班工时,t=1,.,6(2)目标函数Minimize Total Cost=正常工作的劳动力成本($4/hour8hour/day20day/month)+雇佣和培训成本+解雇成本+加班时的劳动力成本+持有库存成本+缺货成本+转包成本+原材料成本=t=16640Wt+300Ht+500Lt+6Ot+2It+5St+30Ct+10Pt(3)约束条件 1每月库存平衡限制It 1+Pt+Ct=Dt+St 1+ItStFort=1,2,6I0

9、=1000,S0=0,S6=0,I6500(3)约束条件 2员工数量、雇佣员工人数和解雇员工人数之间的限制条件Wt=Wt 1+Ht LtFort=1,2,6W0=80(3)约束条件 3生产能力的限制条件Pt=40Wt+Ot/4Fort=1,2,6(3)约束条件 4加班时间限制条件Ot10WtFort=1,2,6MIN TC=6640W+300H+500L+t=1ttt6Ot+2It+5St+30Ct+10PtIt 1+Pt+Ct=Dt+St1+ItStWt=Wt-1+Ht Pt=40Wt+Ot/4Ot10Wtfort=1,2,6I0=1000,S0=0,S6=0 I6 W0=80所有变量为整数

10、且 0LtPeriod Hired HtLayoffLtWorkforce WtOvertimeOtInventoryItStockout StSubcontract CtTotal Prod Pt00080010000010166401960002583200640152000258330064088000258340064002201402583500640140002583600640500002583总成本$422660如果我们假定t期的平均库存量为最初和最终库存的平均值，即(It-1+It)/2，则计划期内的平均库存：故，计划期内的平均季节性库存=875Littles law:平均周

11、转时间=平均库存/产销率故，计划期内的平均流程时间=0.33月灵敏度分析（1）增加需求波动(总需求16000个单位)2增加库存成本(从$2 增加到$6)3雇佣解雇成本都是$50/人（总成本$433080）结论:如果需求的季节性波动增大，使供给与需求保持同步就更加困难，从而导致库存或产品延期的增加，也就增加了供应链的总成本增加需求波动Period Hired HtLayoffLtWorkforce WtOvertimeOtInventoryItStockout StSubcontract CtTotal Prod Pt000800100000101664025600025602006402120

12、002560300640880002560400640012201402560500640066002560600640500002560计划期内的平均库存：故，计划期内的平均季节性库存=1052Littles law:平均周转时间=平均库存/产销率故，计划期内的平均流程时间=0.39月（2）增加库存成本(从$2 增加到$6)总成本$441571结论:随着库存持有成本的增加，可取的做法是持有较少库存，增加外包数量Period Hired HtLayoffLtWorkforce WtOvertimeOtInventoryItStockout StSubcontract CtTotal Prod

13、Pt00080010000010245601640002240200560880002240300560000224040056004015202240500560110224060056050004602240计划期内的平均库存：可得，计划期内的平均季节性库存=545Littles law:平均流程时间=平均库存/产销率可得，计划期内的平均周转时间=0.2 月PeriodHired HtLayoff LtWorkforce WtOvertime OtInventory ItStockout StSubcontract CtTotal Prod Pt0008001000000103545012

14、0000180020045000018003420870280003480400880000352050276102400024406006105000202440总成本$412770（3）雇佣解雇成本都是$50/人计划期内的平均库存：故，计划期内的平均季节性库存=412Littles law:平均流程时间=平均库存/产销率故，计划期内的平均周转时间=0.15月第四节 信息技术在综合计划中的作用生产计划模块需求预测模块库存计划模块为了提高综合计划的质量，应该考虑到需求预测的误差因素。通常采用安全库存和安全产能来解决总体计划误差问题。安全库存：为满足高出预测值的那部分需求所保有的库存；安全生产能

15、力：为了满足高出预测值的那部分需求所必备的生产能力。注：这两种方法可以为公司的预测误差提供一个缓冲，方法：使用加班作为安全产能的一种形式雇佣额外的劳动力作为安全产能的一种形式使用转包生产作为安全产能的一种形式修建更多的仓库，持有更多的库存，作为安全库存的一种形式从开放市场或现货市场购买产能或产品，作为安全产能的一种形式第五节 综合计划的实践当确保综合计划实施时，需要考虑以下重要因素：1.思考范围从单个企业拓展到整个供应链2.由于预测总是不精确，所以要使计划具有柔性。安全库存、安全生产能力、对综合计划输入信息（变量）进行灵敏度分析3.当新数据产生的时候，重新制订综合计划。4.在设施利用率提高时利用综合计划。当设备的利用率很高的时候，公司按照订单来安排生产就会导致生产能力不足的问题，不能及时的赶出所有的订购产品，因而就必须制订综合计划来有效的安排生产，从而获得最大的利润。本章小结1、理解综合计划在供应链活动中的重要性2、解释建立综合计划所作的基本权衡，从而理解三个综合计划策略和综合策略3、利用线性规划方法解决综合计划问题Thank you!